装甲恶鬼村正 知乎:照明配电箱与微型断路器应用综述

1 照明配电箱用途
照明配电箱广泛用于各种楼宇、广场、车站及工矿企业等场所，作为配电系统的终端电器设备。
2 箱体结构
照明配电箱结构上按安装方式分为封闭悬挂式（明装）和嵌入式（暗装）两种。主要结构分为箱壳、面板、安装支架、中性母线排、接地母线排等部件。在面板上有操作主开关和分路开关的开启孔，若不需要安装全数分路开关时，可以使用封口板将开启孔部分封闭。进出线敲落孔置于箱壳上、下两面。背面还有长园形敲落孔，可以根据用户需要任意敲孔后使用。
照明配电箱按箱体材质又可分为钢箱，不锈钢箱，铁箱和塑料箱等。
3 箱内主要电器元件及其保护功能
3.1微型断路器(MCB)
用作进线主开关或出线分开关、对配电线路提供过载和短路保护。
3.2隔离开关
通常用作进线开关，作电源分、合隔离之用。
3.3 漏电保护器
一般选用漏电动作电流为30mA作对人身触电安全保护。
3.4 浪涌保护器（SPD）
用以限制从电源线路传导的雷电过电压。
4 照明配电箱的应用与安全可靠性问题
作为终端配电设备的照明配电箱用量大，其安全可靠性问题关系到千家万户，所以选用时应十分慎重。
4.1 选用合格正品
时下照明配电箱市场存在不少杂牌的伪劣产品，箱体线路短路爆炸或出现其他电气故障而直接影响生活和工作的情况时有发生。
所以应选用合符国家标准的合格正品，箱内电器元件要与受控用电设备相适应并具有完善的保护功能这是重要的一环。
4.2 根据国家规范正确设计配电箱电气系统
例如国标《住宅设计规范》（GB50096-1999）明确规定：“每套住宅应设置电源总断路器，并应采用可用时断开相线和中性线的开关电器。”又规定：“除空调电源插座外，其它电源插座电路应设置漏电保护装置”和“每幢住宅的总电源进线断路器，应具有漏电保护功能”…又国标《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）对于要求安装浪涌保护器也有具体的条文规定，这些规定都必须执行，因为它是关乎人身、设备安全，防止和减少电气事故为害的重要手段。
4.3 电气元件的发热，温升与降容的考虑
4.3.1 发热与温升
电器开关（包括微型断路器）产生热源主要来自载流零部件、电磁系统和电介质损耗等三个方面。另外还有当开关负载开合时产生的电弧也能在极短的时间产生大量的热能，但由于开关分合一般不会很频繁，故影响甚微，可忽略不计。
由此可知正常工作着的电器开关发热，出现温升是客观存在的事实。
4.3.2 降容的考虑
一般照明配电箱内安装的微型断路器、漏电开关等都是紧密地并排安装的，由于箱体密闭，再加上开关之间的发热温度的互相影响而导致散热困难的缘故，需要对开关的额定电流作降容使用，否则会造成开关过载发热，温升过高而跳闸。严重的甚至造成导线绝缘破坏而引起短路故障及产生火灾事故等（降容系数参见下表1）
降容系数参考表　表1
并排安装开关数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
降容系数
1
0.94
0.89
0.85
0.82
0.8
0.78
0.77
0.76
5 微型断路器（MCB）的应用
5.1 主要技术参数参见《表2》
微型断路器技术参数综合　表2
微型断路器技术参数综合　表2
型号及脱扣特性
参数名称
S250S
S270
S280
S9
S250-DC
S280UC
C，D
K
C
K
C
C
B
C
K
符合标准
IEC898
GB10963
IEC947
GB14048
IEC898
GB10963
IEC947
GB14048
IEC898
GB10963
IEC898
IEC898
GB10963
IEC947
GB14048
极数
1,2,3,4,1 NA
1,2,3,4,1 NA
1,2,3,4
1,2,3,4,1 NA
1,2,3,4
1 NA
1,2,3,4
1,2,3,4
额定电流
1-63A
1-40A
1-100A
0.5-36A
80-100A
2-40A
1-63A
0.5-63A
额定电压
单极：AC230/400V DC 60V
AC230V
DC:单极125V
DC:单极60V
多极：AC400V DC110V
多极:125/250V
多极:110V
额定分断能力230/400V
1-40A：6KA
1-25A：6KA
10KA
6KA
6KA
3KA~10KA
10KA
10KA
50-63A：4.5KA
32-40A：4.5KA
寿命
20,000次循环
20.000次循环
环境温度
工作温度：-25℃~ 55℃
仓储温度：-40℃~ 70℃
同交流微型断路器
允许使用环境IEC68-2
正常气候条件:23/83,40/93,55/20℃/RH
特殊气候条件:25/95,40/93℃/RH
同交流微型断路器
应用类型
交流（频率:50/60HZ）微型断路器
直流微型断路器
附件说明
1．附件种类，功能齐全且用于交直流系统有不同的电压等级供选择。
2．附件种类：辅助触点，信号触点，分励脱扣，欠电压脱扣等。
3．功能：辅助触点---与开关机构相连，正确反映断路器的能断状态
信号触点---因过载或短路故障显示和传输信息（但当人为操作开关时则不会起作用）
分励脱扣—通过外加电压，远程控制断路器断开。
欠电压脱扣---当线路电压下降至额定值的30~70%时分断电路，但当线路电压力短时波动（如<100ms>它不会动作从而保证了线路供电的连续性。
5.2 选择性配合
微型断路器在设计应用中上下级间的选择性配合一般可选择下级断路器过流脱扣器额定电流与上级断路器过流脱扣器额定电流的级差≤2 即可满足要求，参见《表3》
微型断路器上下级配合选择表（分断能力6KA）　表3
过流脱扣器额定电流（A）
上级脱扣器额定电流(I1)
20
25
32
40
50
63
80
100
下级脱扣器额定电流(I2)
10
16
20
25
32
40
50
63
6 结束语
在激烈的市场竞争中，品质优良的照明配电箱在不断的出现。例如ABB公司新推出电流可达100A的ACM系列配电箱产品就是其中之一，它的箱体采用1.2mm厚优质电解钢板，表面采用环氧树脂静电喷涂处理可有效地防止箱体锈蚀。箱内电器元件采用标准导轨安装及升降调整导轨支撑的设计。解决了箱体入墙后装配元件的问题。平盖式的设计及暗装的门盖螺丝显得高雅大方和美观。
ACM箱内装置符合国家和国际标准且能满足国家规范要求的微型断路器、漏电断路器、浪涌保护器……等电器元件。有效地防止因过载、短路而引起的火灾事故和防止触电事故的发生。防止和减轻因雷电过电压而造成设备的损坏，从而大大地提高了用电的安全和可靠性。
以下介绍普通住宅ACM配电箱电气系统示意图。

普通住宅配电箱电气系统示意图
S251SNA—同时断开相线和中性线的微型断路器；S251S—单极式微型断路器；GS251—电子式单相漏电断路器；OVR15—浪涌保护器